Ventilsäcke sowie Anlage und Verfahren zum Verschliessen von Ventilsäcken

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Anlage (30) und ein Verfahren zum automatischen Verschließen von Ventilsäcken (10) sowie solche Ventilsäcke selbst. Diese sind mit einem Außenventil (14) und einem überstehenden Deckblatt (15) versehen. Die Anlage weist eine angetriebene Rollenbahn (32) mit einer Sack-Zuführeinrichtung (34) und seitlichen Führungen (36) vor und neben einer Schließstation (40) auf, die mit einer Kleber-Auftragseinrichtung (42) und einer quer zu der Rollenbahn beweglichen, vorzugsweise elastischen Andrückrolle bzw. -bürste (46) versehen ist. Die einzelnen Ventilsäcke werden nach dem Befüllen positioniert und der Schließstation zugeführt, wobei das Außenventil samt Überstand (16 bzw. 18) im wesentlichen parallel zu einer Seitenkante (22) des Ventilsacks hochgekantet und auf den benachbarten Bodenbereich (24) ein Kleber aufgetragen wird. Sodann legt die Andrückrolle das Außenventil weiter um und preßt es an die Kelbezone des Sackbodens (12). Eine Ablaufklappe (60) gibt den Sack nach dem Schließen des Ventils zum Abtransport durch die Rollenbahn frei.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Anlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, einen Ventilsack gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 13 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 15.

[0002] Seit Papier- und Polyäthylensäcke in Ventilausführung hergestellt werden, sucht man nach Möglichkeiten, einen dichten Ventilverschluß zu erreichen. Dies ist insbesondere bei der automatischen Befüllung von Bedeutung. Hierzu wird die Ventilöffnung des Sackes auf den Stutzen einer Füllmaschine geschoben, worauf das Füllgut gewöhnlich unter Wäge-Kontrolle mittels Vibrationsrinnen, Förderbändern o.dgl. in den Sack abgefüllt wird. Beim Abzug von der Füllmaschine und vor allem danach kommt es darauf an, das Austreten von Restmengen des Füllgutes möglichst zu verhindern. Das herkömmliche Umfalten einer äußeren Manschette ergibt zwar eine ausreichende Dichtigkeit, doch ist es umständlich und arbeitsintensiv, mithin teuer. Magnetventile beispielsweise nach Art der EP-B1-0 004 396 gewährleisten einen schnellen und dichten Verschluß, erfordern jedoch erhöhten Herstellungsaufwand.

[0003] Verhältnismäßig langsam und ebenfalls aufwendig ist das bekannte Verfahren, Polyäthylen-Innenventile durch UltraschallEinwirkung zu verschweißen. Dasselbe gilt für die thermische oder Ultraschall-Verschweißung von Außenventilen aus^-Polyäthylen oder polyäthylenbeschichtetem Papier. Ferner hat man Heißschmelzkleber in Innenventilen angewandt, was jedoch gleichfalls verfahrenstechnisch ungünstig ist und überdies nicht ohne weiteres zu völlig zuverlässigem Verschluß führt.

[0004] Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik mit möglichst wirtschaftlichen Mitteln zu überwinden und ein verbessertes, schnelles Verschließen des Füllventils zu erreichen. Namentlich soll eine Anlage von einfachem, übersichtlichem Aufbau geschaffen werden, um in neuartigem Verfahren das zuverlässige, rasche Verschließen von gefüllten Ventilsäcken bestimmer Ausbildung sicherzustellen.

[0005] Die Hauptmerkmale der erfindungsgemäßen Anlage sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 12. Vor allem für die Verarbeitung von Ventilsäcken nach Anspruch 13 und 14 sieht die Erfindung ein Verfahren vor, dessen Grundschritte in Anspruch 15 aufgeführt sind. Weiterbildungen hiervon sind in den Ansprüchen 16 bis 20 spezifiziert.

[0006] Für die Ausführung des Verfahrens und die Benutzung der Anlage sind erfindungsgemäß Ventilsäcke besonders vorteilhaft, die aus Papier bzw. Polyäthylen bestehen können und ein Außenventil haben, das von einem darunter herausgeführten Deckblatt überragt wird oder eine äußere, kürzere Lasche hat, von der eine innere, längere Lasche vorsteht. Kernstück der Anlage nach der Erfindung ist eine Schließstation, in welcher der seitlich überstehende Teil des Außenventils beim Einlaufen des gefüllten Sackes zunächst hochgekantet wird, worauf eine Klebezone des Sackbodens mit wenigstens einer Kleberspur versehen und das Außenventil samit überstehendem Teil daran angedrückt wird. Das Ganze vollzieht sich selbsttätig in steuerbarem Takt. Die Schließstation hat eine vorzugsweise senkrecht verfahrbare Kleber-Auftragseinrichtung und eine Andrückvorrichtung. Dies ist insbesondere eine elastische Rolle oder Naturbürste, die quer zu der angetriebenen Rollenbahn beweglich ist, auf welcher die gefüllten Säcke positioniert und herangeführt sowie nach dem Verschließen des Ventils weggefördert werden. Ein vorzugsweise pneumatischer Antrieb mit elektrisch-pneumatischer Steuerung bewirkt die einzelnen Arbeitstakte durch die genannten Organe; ein Fühler z.B. in Form eines Wischerkontakts steuert die Bewegung der Kleber-Auftragseinrichtung. Mit dieser kann eine Heizeinrichtung für einen Heißschmelzkleber leitungsverbunden sein, soferne nicht ein Kaltkleber verwendet wird. Für das Positionieren der zugeführten Säcke sind eine Umlegestange, gegebenenfalls bewegliche Gleitflächen und seitliche Führungen sowie eine Ablaufkappe wichtig, die heruntergeschwenkt als Anschlag für den einlaufenden Sack dient. Zumindest einige seitliche Führungsrollen können gruppenweise oder als Führungsband verstellbar sein.

[0007] Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Erläuterung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen leeren, flachliegenden Ventilsack nach der Erfindung,

Fig. 2a schematisierte Draufsichten auf die Außenventilbis 2b Anordnung des Ventilsackes gemäß Fig. 1 in verschiedenen Verfahrens-Stadien,

Fig. 3 eine schematisierte Draufsicht auf eine Anlage nach der Erfindung,

Fig. 4a eine schematisierte Seitenansicht einer Schließstation in der Anlage von Fig. 3 und

Fig. 4b eine Stirnansicht der Schließstation von Fig. 4a bzw. Fig. 3.

[0008] Der in Fig. 1 zum Teil und schematisch dargestellte Ventilsack 10 hat am Sackboden 12 einseitig ein Außenventil 14. Darunter ist ein Deckblatt 15 seitlich herausgeführt, das vorzugsweise bis zur Seitenkante 20 des zusammengefalteten, leeren Ventilsackes 10 reicht. Wahlweise oder zusätzlich kann am Außenventil 14 eine kürzere, äußere Lasche 16 und eine innere, längere Lasche 18 vorgesehen sein. Wird der Sack 10 gefüllt, so verschwindet die Seitenkante 20 in der Faltebene 22, welche dann zugleich den Boden 12 seitlich begrenzt. Anschließend an die Faltebene 22 hat der Boden 12 nach der Erfindung eine Klebezone 24.

[0009] In den Fig. 2a bis 2d ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Verschließen des Außenventils 14 schematisch veranschaulicht. Der gefüllte, in eine Schließstation 40 (Fig. 3) einlaufende Ventilsack 10 ist seitlich von der Faltebene 22 und stirnseitig-vom Boden 12 begrenzt, wobei das Außenventil 14 seitlich übersteht (Fig. 2a). Durch das Einlaufen in die Schließstation 40 wird das Außenventil 40 samt Überstand (15 bzw. 18) hochgekantet (Fig. 2b). Während der Ventilsack 10 nun stillsteht, wird wenigstens eine Kleberspur 26 auf die Klebezone 24 aufgetragen (Fig. 2c). Im nächsten Schritt wird durch eine Andrückvorrichtung (46, Fig. 3 und Fig. 4a) das Außenventil 14 vollends umgelegt und samt seinem Überstand (15 bzw. 18) an den Sackboden 12 angedrückt (Fig. 2d).

[0010] Zur Durchführung dieses Verfahrens sieht die Erfindung eine Anlage vor, die in Fig. 3 schematisch dargestellt und insgesamt mit 30 bezeichnet ist. Sie hat eine angetriebene Rollenbahn 32 mit einer seitlich angeordneten Zuführeinrichtung 34 für gefüllte Ventilsäcke. Diese sind, ebenso wie typische Befestigungsmittel, Lagerungen u.dgl., der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet.

[0011] Seitliche Führungen 36 und wenigstens eine Umlegestange 38, die in einstellbarem Höhenabstand über der Rollenbahn 32 parallel zu dieser befestigt ist, dienen zum Positionieren der

[0012] Ventilsäcke, die in Pfeilrichtung auf die Rollenbahn 32 gelangen und durch diese in die Schließstation 40 befördert werden. An deren Ende befindet sich eine Ablaufkappe 60, die heruntergeschwenkt als Anschlag für den eingelaufenen Ventilsack dient und ihn zum Stillstand bringt (Fig. 4b).

[0013] Die Schließstation 40 weist einen Kleber-Auftragskopf 42 auf, dem ein Fühler in Form eines Wischerkontakts 52 zugeordnet ist. Wird ein HeiBschmelzkleber verwendet, so führt eine schematisiert angedeutete Leitung aus einer Heizeinrichtung 44 den Kleber an den Auftragskopf 42. Dieser hat wenigstens eine in Förderrichtung der Rollenbahn 32 angeordnete Düse, um den Auftrag der Kleberspur 26 auf der Klebezone 24 des Sackbodens 12 neben dem beim Einlaufen hochgekanteten Außenventil 14 zu bewirken.

[0014] Ferner enthält die Schließstation 40 beiderseits Führungsrollen 54, die jeweils in einem (schematisch angedeuteten) Rahmen frei drehbar gelagert sein können. Zumindest eine Gruppe der seitlichen Führungsrollen 54 ist, wie in Fig. 3 unten veranschaulicht, mittels einer beispielsweise pneumatisch betätigten Stelleinrichtung 58 in Pfeilrichtung seitlich bewegbar, um die bestmögliche Anpassung an das Format der gefüllten Ventilsäcke zu erreichen. Deren Einlauf wird durch ein vorzugsweise schwenkbares Gleitblech 56 unterstützt, das der Schließstation 40 vorgeordnet ist und zugleich die Positionierung jedes einzelnen Ventilsacks bewirkt bzw. erleichtert.

[0015] Unter den normalerweise lagefest angeordneten Führungsrollen 54 befindet sich am Anfang der SchlieBstation 40 eine elastische Andrückrolle 46, die von einem pneumatischen Antrieb 48 quer zur Laufrichtung der Rollenbahn 32 bewegbar ist. Ein anderer pneumatischer Antrieb 48 bewirkt die vertikale Bewegung des Kleber-Auftragskopfes 42. Eine schematisch angedeutete elektrisch-pneumatische Steuerung 50 sorgt für die taktmäßige Bewegung der Antriebe 48.

[0016] Ist ein Ventilsack 10 in die Schließstation 40 eingefahren und dabei sein Außenventil 14 hochgeschwenkt worden, so fährt die Kleber-Auftragseinrichtung (die in Fig. 4a in einer mittleren Position dargestellt ist) unter Steuerung durch den Wischerkontakt 52 von oben nach unten am Sackboden entlang, wobei zweckmäßig zwei Kleberspuren 26 in der Klebezone 24 aufgetragen werden. Es ist auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, eine gewendelte oder zickzackförmige Kleberspur 26 in größerer Breite von z.B. 2 bis 6 cm aufzutragen. Sobald die Kleber-Auftragseinrichtung-42 wieder hochgefahren ist, wird die Andrückrolle oder -bürste 46 aus der Reihe der seitlichen Führungsrollen 54 heraus vorgeschoben, wobei das Außenventil 14 samt Überstand (15 bzw. 18) an den Sackboden 12 angedrückt wird. Indem die Andrückvorrichtung 46 vor und zurück bewegt wird, ergibt sich über die ganze Bodenbreite ein sicheres Anliegen des verklebten Deckblattes 15 bzw. der inneren Lasche 18 an der Kleberspur 26. Ein zusätzlicher Kleberauftrag 28 (Fig. 2d) kann auch die äußere Lasche 16 festlegen. Durch das Verkleben des Deckblattes 15 und/oder der äußeren Lasche 16 wird ein sog. Daumenausschlag verhindert.

[0017] In den Rahmen der Erfindung fallen zahlreiche Abwandlungen. So kann statt des Wischerkontakts 52 auch ein anderes Steuerelement für die Kleber-Auftragseinrichtung 42 vorhanden sein. Wichtig ist, daß für ihre Bewegung und für das Ausspritzen des Klebers ein Impulsgeber vorgesehen ist. Zur Überwachung des Kleberzustandes und/oder der Arbeitsposition(en) der Kleber-Auftragseinrichtung 42 kann eine (nicht dargestellte) Kontrolleinrichtung vorhanden sein.

[0018] Für gehobene Dichtigkeits-Ansprüche kann es in Betracht kommen, den Sackboden 12 in der Klebezone 24 mit einer Trockenklebeschicht zu versehen und den Arbeitsgang des Kleber-Auftrags mittels der Einrichtung 26 durch thermofixierendes Andrücken z.B. mittels einer Anpreßrolle zu ersetzen. Es ist ferner möglich, an der Klebestelle einen Zweikomponenten-Kleber kurzer Aushärtezeit anzubringen, wenn es darauf ankommt, das Abbinden besonders schnell und sicher zu bewirken. Sofern als Andrückvorrichtung 46 eine Rolle verwendet wird, ist eine elastische Auflage z.B. aus Moosgummi vorgesehen; ansonsten ist eine mit Naturborsten besetzte, angetriebene Rotationsbürste bevorzugt.

[0019] Zum Befüllen des erfindungsgemäßen Ventilsackes 10 eignen sich Stutzen mit einem Aufstecker, der in das Ventil 14 eingeführt und darin gespreizt wird. Allgemein ist ein geringer Überstand am Außenventil 14 vorzuziehen, weil das die Handhabung erleichtert. Für Fälle, wo es insgesamt zu kurz wäre und mit einem Produktaustritt gerechnet werden mäßte, kann das Außenventil 14 nach innen verlängert, d.h. sozusagen mit einem Innenventil kombiniert werden.

[0020] In der Steuerung 50 sind namentlich einstellbare Taktgeber für die pneumatischen Antriebe 48 vorhanden. Der Zeitbedarf von beispielsweise 2 s in der Schließstation 40 gibt den Takt vor, in welchem die Ventilsäcke 10 zugeführt, verschlossen und abtransportiert werden. Es ist auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, daß zwei Füllstraßen eine gemeinsame Schließstation anlaufen.

[0021] Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung un der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Legende PA 427 EP

[0022] 

10 Ventilsack

12 Sackboden

14 Außenventil

15 Deckblatt

₁₆ äußere Lasche

18 innere

20 Seitenkante

22 Faltebene

24 Klebezone

26 Kleberspur

28 Kleberstreifen

30 Anlage

32 Rollenbahn

34 Zuführeinrichtung

36 seitliche Führungen

38 Umlegestange(n)

40 Schließstation

42 Kleber-Auftragskopf oder -Auftragsrad

44 Heißschmelzeinrichtung

46 Andrückrolle bzw. -bürste

48 pneumatische Antriebe

50 Steuerung

52 Wischerkontakt

54 seitliche Führungsrollen

56 Gleitblech

58 Stelleinrichtung

60 Ablaufklappe

Ansprüche

1. Anlage (30) zum automatischen Verschließen von Ventilsäcken (10), die mit einem Außenventil (14) versehen sind, mit einer angetriebenen Rollenbahn (32), einer Sack-Zuführeinrichtung (34) und seitlichen Führungen (36), gekennzeichnet durch eine Schließstatiön (40) mit einer Kleber-Auftragseinrichtung (42) und einer quer zu der..Rollenbahn (32) beweglichen Andrückvorrichtung (46) für ein am Außenventil (14) überstehendes Teil (15 oder 18).

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließstation (40) eine Kleberzuführung (44) aufweist, die mit der Kleber-Auftragseinrichtung (42) leitungsverbunden ist, insbesondere eine Heißschmelzeinrichtung.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an oder in der Schließstation (40) eine Kontrolleinrichtung für den Kleberzustand und/oder für die Arbeitsposition der Kleber-Auftragseinrichtung (42) vorhanden ist.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kleber-Auftragseinrichtung (42), die vorzugsweise als Kleber-Auftragskopf oder -Auftragsrad ausgebildet ist, wenigstens eine Spritzdüse aufweist.

5. Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein pneumati-scher, hydraulischer oder elektrischer Antrieb (48) für die Kleber-Auftragseinrichtung (44) und/oder die Andrückvorrichtung (46) vorhanden ist.

6. Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Antrieb (48) ein Steuerelement zugeordnet ist, beispielsweise ein als Wischerkontakt ausgebildeter, mit der Kleber-Auftragseinrichtung (42) zusammen verfahrbarer Impulsgeber (52).

7. Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an oder in der Schließstation (40) eine Steuerung (50) vorgesehen ist, vorzugsweise elektrisch-pneumatisch mit einem einstellbaren Taktgeber.

8. Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückvorrichtung (46) eine elastische Rolle mit einem Druckausgleichs-Belag oder eine namentlich angetriebene Bürste mit Naturborsten aufweist.

9. Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließstation (40) seitliche Führungsrollen (54) oder Führungsbänder aufweist, von denen zumindest eine Gruppe quer zu der Rollenbahn (32) beweglich ist.

10. Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließstation (40) zumindest ein bewegliches, insbesondere schwenkbares Gleitblech (56) vorgeordnet ist.

11. Anlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorzugsweise pneumatisch betätigbare Stelleinrichtung (58) für zumindest einige Führungsrollen (54) und/oder für wenigstens ein Führungsband bzw. ein Gleitblech (56) vorhanden ist.

12. Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließstation (40) eine Sack-Zuführeinrichtung (34) vorgeordnet und eine Ablauf-Freigabeeinrichtung (60) nachgeordnet ist.

Ventilsack (10) mit Außenventil (14) am Sackboden (12), zur Verwendung insbesondere in einer Anlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Abstufung derart, daß das Außenventil (14) von einem . darunter herausgeführten Deckblatt (15) seitlich überragt ist oder daß über-eine äußere, kürzere Lasche (16) eine innere, längere Lasche (18) vorsteht.

14. Sack nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Überstand des längeren Teils (15 bzw. 18) bis zur Seitenkante (20) des leeren, flachen Sackes (10) reicht.

15. Verfahren zum automatischen Verschließen von Ventilsäcken, die mit einem Außenventil versehen sind, nach dem Befüllen positioniert und einer Schließstation zugeführt werden und nach dem Schließen des Ventils zum Abtransport gelangen, dadurch gekennzeichnet, daß ein seitlich überstehender Teil des Außenventils im wesentlichen parallel zu einer Seitenkante des Ventilsacks hochgekantet und auf den benachbarten Bodenbereich ein Kleber aufgetragen wird, worauf das Außenventil mit dem überstehenden Teil umgelegt und an den mit Kleber versehenen Bodenbereich angedrückt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber in wenigstens einer Spur parallel zur Faltkante des Außenventils aufgespritzt wird, vorzugsweise in geringem Abstand zu dieser und gegebenenfalls wendel- oder zickzackförmig verlaufend.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsack nach dem Kleber-Auftragen in eine Ventil-Andrückposition, bewegt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Andrücken des Außenventils durch Vor- und Zurückwalzen parallel zum Sackboden erfolgt.

19. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß Kleber-Auftragen und/oder Ventil-Andrücken durch einen quer zur Hauptrichtung de Sackbodens bewegten Sensor gesteuert werden.

20. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß Stillstand und Bewegung des zu verschließenden bzw. geschlossenen Ventilsackes in einstellbarem Takt gesteuert werden.

Zeichnung